CN217060829U - 一种基于rl负载的电机控制器耐久测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，电机控制器置于温湿度环境箱中，温湿度环境箱为测试电机控制器提供设定范围的温湿度环境；电源与电机控制器之间通过供电线束连接，为电机控制器提供测试用电源；电源与电机控制器连接的供电线束上设置有电流传感器和电压传感器；电机控制器的三相输出与RL负载之间通过高压线束连接；RL负载与电机控制器连接的高压线束上设置有电流传感器和电压传感器；电机控制器的旋变端口与旋变模拟器连接；通过RL负载和旋变模拟器模拟电机控制器加载输出工况，全面验证电机控制器的硬件电路模块的寿命及可靠性；减少了电机和对托台架，更加安全且有效较少测试系统的建设成本和控制器测试成本。

Description

一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制器测试领域，尤其涉及一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统。

背景技术

目前电动汽车大部分是都是通过电机控制器和电机将电能转化为动能，作为整车的动力输出，所以电机控制器是电动汽车动力输出的关键零部件。在电动汽车的整个生命周期里面，电机控制器会面临各种温湿度环境气候，其自身的耐久寿命成为电动汽车的关键指标。电机控制的耐久测试主要考验硬件设计能力，使用阿伦乌斯模型计算出耐久测试工况和时间，通过耐久测试系统实际验证，判断电机控制耐久寿命是否满足整车需求。

目前大多数电机控制器耐久测试是通过电机对拖台架，控制电机输出转速和扭矩，来实现电机控制器的耐久测试。此方案虽然能满足测试需求，但测试台架搭建成本、测试成本过高，而且由于电机旋转输出动能，存在一定的风险，所以需要有一种成本更低、更为安全方便的电机控制器耐久测试系统及方法。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，通过RL负载和旋变模拟器模拟电机控制器加载输出工况，全面验证电机控制器的硬件电路模块的寿命及可靠性；与传统耐久验证方式相比，减少了电机和对托台架，可以有效较少测试系统的建设成本和控制器测试成本，并且由于没有动能输出，相比传统对拖测试台会更加安全。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，包括：温湿度环境箱、电源、RL负载和旋变模拟器；

电机控制器置于所述温湿度环境箱中，所述温湿度环境箱为测试所述电机控制器提供设定范围的温湿度环境；

所述电源与所述电机控制器之间通过供电线束连接，为所述电机控制器提供测试用电源；所述电源与所述电机控制器连接的所述供电线束上设置有电流传感器和电压传感器；

所述电机控制器的三相输出与所述RL负载之间通过高压线束连接；所述RL负载与所述电机控制器连接的所述高压线束上设置有电流传感器和电压传感器；

所述电机控制器的旋变端口与所述旋变模拟器连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以作出如下改进。

可选的，所述耐久测试系统还包括：高低温冷水机，所述电机控制器的水路与所述高低温冷水机连接。

可选的，所述电源包括低压电源和高压电源；

所述低压电源与所述电机控制器之间通过低压供电线束连接；

所述高压电源与所述电机控制器之间通过高压供电线束连接；所述低压供电线束和高压供电线束上分别设置有电流传感器和电压传感器。

可选的，所述测试系统还包括：功率分析仪；

所述功率分析仪与各个所述电流传感器和电压互感器连接，采集得到所述供电线束和高压线束上的功率数据。

可选的，所述测试系统还包括：控制监控单元，所述电机控制器的CAN通讯端口通过CAN设备与所述控制监控单元连接。

可选的，所述电源包括可编程低压电源和可编程高压电源；所述可编程低压电源与所述电机控制器之间通过低压供电线束连接；所述可编程高压电源与所述电机控制器之间通过高压供电线束连接；

所述控制监控单元与所述可编程低压电源和可编程高压电源分别连接，控制所述可编程低压电源和可编程高压电源输出设置电压至所述电机控制器。

可选的，所述控制监控单元与所述功率分析仪通信连接，接收所述功率分析仪获取的功率数据。

可选的，所述控制监控单元与高低温冷水机通讯连接，控制调节所述高低温冷水机的输出工况。

可选的，所述控制监控单元与所述旋变模拟器通讯连接，控制调节所述旋变模拟器的输出工况。

可选的，所述控制监控单元与所述温湿度环境箱通讯连接，控制调节所述温湿度环境箱的输出工况。

本实用新型发提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，通过RL负载和旋变模拟器模拟电机控制器加载输出工况，记录耐久测试中的关键数据，并对整个系统进行保护；通过集成通讯控制高低压电源、冷水机、温箱等设备，可以实时采集记录耐久运行时的数据，并且通过设置报警阈值的方式，可以有效的对系统设备及电机控制器进行保护。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统的实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统的实施例的测试方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统的实施例的结构示意图，结合图1可知，该耐久测试系统包括：温湿度环境箱、电源、RL负载和旋变模拟器。

电机控制器置于温湿度环境箱中，温湿度环境箱为测试电机控制器提供设定范围的温湿度环境。

电源与电机控制器之间通过供电线束连接，为电机控制器提供测试用电源；电源与电机控制器连接的供电线束上设置有电流传感器和电压传感器。

电机控制器的三相输出与RL负载之间通过高压线束连接；RL负载与电机控制器连接的高压线束上设置有电流传感器和电压传感器。

电机控制器的旋变端口与旋变模拟器连接，旋变模拟器模拟真实旋变波形，测试电机控制器的旋变采样电路。

本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，通过RL负载和旋变模拟器模拟电机控制器加载输出工况，全面验证电机控制器的硬件电路模块的寿命及可靠性；与传统耐久验证方式相比，减少了电机和对托台架，可以有效较少测试系统的建设成本和控制器测试成本，并且由于没有动能输出，相比传统对拖测试台会更加安全。

实施例1

本实用新型提供的实施例1为本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统的第一实施例，结合图1可知，该测试系统的第一实施例包括：温湿度环境箱、电源、RL负载、旋变模拟器、高低温冷水机和功率分析仪。

电机控制器置于温湿度环境箱中，温湿度环境箱为测试电机控制器提供设定范围的温湿度环境。

电源与电机控制器之间通过供电线束连接，为电机控制器提供测试用电源；电源与电机控制器连接的供电线束上设置有电流传感器和电压传感器。

在一种可能的实施例方式中，电源包括低压电源和高压电源。

低压电源与电机控制器之间通过低压供电线束连接。

高压电源与电机控制器之间通过高压供电线束连接；低压供电线束和高压供电线束上分别设置有电流传感器和电压传感器。

电机控制器的三相输出与RL负载之间通过高压线束连接；RL负载与电机控制器连接的高压线束上设置有电流传感器和电压传感器。

电机控制器的旋变端口与旋变模拟器连接。

电机控制器的水路与高低温冷水机连接。

功率分析仪与各个电流传感器和电压互感器连接，采集得到供电线束和高压线束上的功率数据。

本实用新型提供的一个实施例中，温湿度环境箱的型号为KTM－TH06RE518，温度范围－70－180℃，精度±1℃；湿度范围20％－95％R.H，精度2.5％，尺寸1.5m3，温变速率6k/min。

高低温冷水机的型号为F－120－40－H－B Pro，温度范围－40－100℃，精度±1℃；流量2－20L/min，±0.2L/min。

高压电源的型号为EA－PSI91000－40WR，0－1000V，0－40A，0－15KW电压精度±0.1％F.S。

低压电源的型号为IT6932B，0－60V电压精度±0.5％F.S/0－10A/200W最大功率。

RL负载的型号为WSTF－L500A－300uh，频率0－1000Hz，额定电流500A，峰值可持续电流600A。

旋变模拟器的型号为XRVP3，模拟带激励和不带激励两种旋转变压器，配有4路电阻，模拟温度，可实时修改极对数，转速范围：0～21000r/min 6对级，模拟旋转变压器幅值、相位、变比等故障，可通过CAN实时程控变转速或错误注入。

功率分析仪的型号为WT333E，0－1000v，0－1000A。

本实用新型实施例提出了一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，温湿度环境箱、电源、RL负载、旋变模拟器以及高低温冷水机的输出工况可以根据需求进行人工设置。

实施例2

本实用新型提供的实施例2为本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统的第二实施例，在测试系统的第一实施例基础上，温湿度环境箱、电源、RL负载、旋变模拟器以及高低温冷水机的输出工况可以通过控制器进行自动调节设置，具体的，结合图1可知，该测试系统的第二实施例包括：温湿度环境箱、RL负载、旋变模拟器、高低温冷水机和集成控制采集系统，集成控制采集系统包括：控制监测单元、可编程低压电源、可编程高压电源和功率分析仪。

电机控制器的CAN通讯端口通过CAN设备与控制监控单元连接。

控制监控单元与高低温冷水机、旋变模拟器以及温湿度环境箱分别通讯连接，分别控制调节高低温冷水机、旋变模拟器和温湿度环境箱的输出工况。具体实施中，可以通过各个设备的上位机控制调节。

电机控制器置于温湿度环境箱中，温湿度环境箱为测试电机控制器提供设定范围的温湿度环境。

可编程低压电源与电机控制器之间通过低压供电线束连接，可编程高压电源与电机控制器之间通过高压供电线束连接。该可编程低压电源和高压可编程低压电源在控制监测单元的控制下，分别为电机控制器提供测试用低压电源和高压电源；低压供电线束和高压供电线束上分别设置有电流传感器和电压传感器。

控制监控单元与可编程低压电源和可编程高压电源分别连接，控制可编程低压电源和可编程高压电源输出设置电压至电机控制器。

电机控制器的三相输出与RL负载之间通过高压线束连接；RL负载与电机控制器连接的高压线束上设置有电流传感器和电压传感器。

电机控制器的旋变端口与旋变模拟器连接。

电机控制器的水路与高低温冷水机连接。

功率分析仪与各个电流传感器和电压互感器连接，采集得到供电线束和高压线束上的功率数据。控制监控单元还与功率分析仪通信连接，接收功率分析仪获取的功率数据。

具体实施中，功率分析仪连接电压传感器和电流传感器，分别监控采集低压电源、高压电源、电机控制器三相输出的电压和电流，将采集到的数据通过计算处理，上传数据到控制监控单元。

如图2所示为本发明提供的一种电机控制器耐久测试系统的第二实施例的测试方法的流程图，结合图2可知，当电机控制器需要进行耐久测试时，需先从技术资料中获取耐久时的电机控制器的工况，按要求工况在控制单元(PC)通过各设备上位机设置温度(可选)、湿度(可选)、水冷温度(可选)变化曲线及水流量大小。通过控制单元(PC)中CAN设置软件，设置电机控制器输出要求耐久电流工况，设置旋变模拟器模拟工况(可选)。通过控制单元(PC)设置耐久测试参数保护值，包括但不限于高低压电源电压保护值、输出电流保护值、三相电流保护值、控制器温度保护值等。

工况测试设置完成后，通过控制单元(PC)设置耐久测试时间，依次启动冷水机、温箱、旋变模拟器后，再启动电机控制器，按要求工况进行耐久测试试运行检查。

试运行过程中检查控制输出工况、各设备是否按要求工况输出，试运行结束后，提取控制单元(PC)中采集的各设备运行数据，检查是否按要求工况运行，各温度、电压、电流数据是否在正常范围中。

检查无误后，按试跑顺序启动台架，进行定期点检，耐久满足测试时长后，通过控制单元(PC)发送CAN指令先停机电机控制器，再停机温箱、水冷等设备，满足一定时长后再取出电机控制器，完成耐久测试。

本实用新型提供的一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，通过RL负载和旋变模拟器模拟电机控制器加载输出工况，记录耐久测试中的关键数据，并对整个系统进行保护；通过集成通讯控制高低压电源、冷水机、温箱等设备，可以实时采集记录耐久运行时的数据，并且通过设置报警阈值的方式，可以有效的对系统设备及电机控制器进行保护。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于RL负载的电机控制器耐久测试系统，其特征在于，所述耐久测试系统包括：温湿度环境箱、电源、RL负载和旋变模拟器；

电机控制器置于所述温湿度环境箱中，所述温湿度环境箱为测试所述电机控制器提供设定范围的温湿度环境；

所述电源与所述电机控制器之间通过供电线束连接，为所述电机控制器提供测试用电源；所述电源与所述电机控制器连接的所述供电线束上设置有电流传感器和电压传感器；

所述电机控制器的三相输出与所述RL负载之间通过高压线束连接；所述RL负载与所述电机控制器连接的所述高压线束上设置有电流传感器和电压传感器；

所述电机控制器的旋变端口与所述旋变模拟器连接。

2.根据权利要求1所述的耐久测试系统，其特征在于，所述耐久测试系统还包括：高低温冷水机，所述电机控制器的水路与所述高低温冷水机连接。

3.根据权利要求1所述的耐久测试系统，其特征在于，所述电源包括低压电源和高压电源；

所述低压电源与所述电机控制器之间通过低压供电线束连接；

所述高压电源与所述电机控制器之间通过高压供电线束连接；所述低压供电线束和高压供电线束上分别设置有电流传感器和电压传感器。

4.根据权利要求1所述的耐久测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：功率分析仪；

所述功率分析仪与各个所述电流传感器和电压互感器连接，采集得到所述供电线束和高压线束上的功率数据。

5.根据权利要求4所述的耐久测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：控制监控单元，所述电机控制器的CAN通讯端口通过CAN设备与所述控制监控单元连接。

6.根据权利要求5所述的耐久测试系统，其特征在于，所述电源包括可编程低压电源和可编程高压电源；所述可编程低压电源与所述电机控制器之间通过低压供电线束连接；所述可编程高压电源与所述电机控制器之间通过高压供电线束连接；

所述控制监控单元与所述可编程低压电源和可编程高压电源分别连接，控制所述可编程低压电源和可编程高压电源输出设置电压至所述电机控制器。

7.根据权利要求5所述的耐久测试系统，其特征在于，所述控制监控单元与所述功率分析仪通信连接，接收所述功率分析仪获取的功率数据。

8.根据权利要求5所述的耐久测试系统，其特征在于，所述控制监控单元与高低温冷水机通讯连接，控制调节所述高低温冷水机的输出工况。

9.根据权利要求5所述的耐久测试系统，其特征在于，所述控制监控单元与所述旋变模拟器通讯连接，控制调节所述旋变模拟器的输出工况。

10.根据权利要求5所述的耐久测试系统，其特征在于，所述控制监控单元与所述温湿度环境箱通讯连接，控制调节所述温湿度环境箱的输出工况。

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